激光技术的军事应用

激光技术的军事应用

孟海鸿1,杨凯2

陆军装甲兵学院士官学校，吉林长春，130031

摘要：激光技术在工业、军事、通信、医学和科学研究等诸多领域都得到了广泛的应用。本文初步介绍在激光技术军事领域的应用如激光测距、激光制导、激光目标指示、激光通信、激光武器等。

关键词：激光  激光测距  激光制导

1.激光测距技术

激光测距仪器在战场和多种装备上广泛应用，对军队的作战和训练产生了革命性的影响。

针对常规弹药的发射，目标距离准确测定是影响武器首发命中率的重要因素。在激光测距机出现以前，坦克炮、地炮、高炮和舰炮通常用光学测距机测距。其测距精度随距离而变化，测程越远，精度越差，并且仪器的体积受基线长短的限制，操作也较复杂。而激光测距的突出优点是测距精度高，并且与测程的远近无关。此外，仪器体积小，测距迅速，距离数据可以数字显示，实时输出目标距离信息，操作简单，训练容易，特别适用于数字信息处理。激光测距具有波束窄，角分辨力高，抗干扰能力强，以及天线尺寸小和重量轻等优点。因此，激光测距机一出现很快就代替了光学测距机，成为战场测距的主要仪器，并且已成为数字式火控系统目前较为理想的一种距离传感器，激光测距机目前主要装在火炮、坦克、飞机、军舰上，配合火控系统测定目标距离，提高系统的自动化程度和射击精度，它能够大大缩短射击准备时间、提高首发命中率。

根据路程与时间、速度的关系可以计算距离。激光测距仪就是根据这个基本原理进行测距的。光在空气中的传播速度每秒300000km，只要知道了它传播的时间，就可以把传播的距离计算出来。激光测距仪，是通过计算从激光器发出激光和激光测距仪器接收从目标反射回来的激光，两者间隔时间，来进行计算距离的，在脉冲激光测距机中，时间是通过计数器计算从激光光脉冲发射出去开始，到从目标返回到接收机期间，进入计数器的时标脉冲个数来测量的，因时标脉冲的周期是不变的常数，因此，只需要计算脉冲个数就可以完成计时工作。目前世界各国的武器装备，如坦克、步战车、飞机、舰船等均加装激光测距系统。

2.激光制导技术

制导技术在战场上的作用发挥越来越令人瞩目。激光制导技术是指利用激光跟踪、测量和传输信息的手段控制、导引战斗部飞向目标的技术。激光制武器与普通武器的区别，关键在于增加了制导系统，包括探测装置、信号处理计算装置、电源和执行机构。

按制导系统的不同，制导炸弹可分为三类:1.电视制导炸弹，包括电视寻的制导炸弹和电视指令制导炸弹；2.激光制导炸弹，包括半主动激光制导炸弹和主动激光制导炸弹;3.复合制导炸弹，如惯性、GPS复合制导。目前应用最广泛的是激光驾束制导、激光半主动寻的制导。激光半主动寻的制导是利用武器导引头上所装的激光跟踪装置，不断接收目标反射的激光能量，沿着目标回波激光束对目标进行攻击。激光驾束制导又叫半主动式波束制导，激光驾束制导装置的组`3成一般包括有一个激光束投射器，它发射含有方位信息的光束，位于导弹尾部的接收器被光束按每个象限轮流照明，四个象限每循环一次，接收器上就可得到误差信号，然后弹上飞行控制装置根据误差信号，对导弹的飞行方向进行纠偏，并以光束中心指向欲攻击的目标。导弹尾部的激光接收装置直接接收激光驾束制导装置发射的激光能量，把光束内的上、下、左、右的方位信息转变为导弹的飞行控制信号，沿着照射波束对目标进行攻击。光束投射器的焦距是可变的，是导弹射程的函数，以便在导弹飞行时，处在一个固定的光束截面，保证接收的能量强度，可以通过用光学或电子学方法来实现。

无论前者还是后者，其作战时都需要有专用的激光设备发射激光束对目标进行照射，这些激光设备称为激光目标指示器。激光目标指示器可以同激光制导武器装在同一攻击平台上，也可以分别装在不同的多个攻击平台上。激光制导武器目前主要有激光制导炸弹、激光制导导弹和激光制导炮弹等。

3.高能激光武器

高能激光武器是利用激光对人眼、光学器材、军事装备的破坏能力造成人眼失明或光学敏感器件失效、飞机导弹损毁。其作用机理是：由于激光的能量集中，单位面积上的功率较强，当激光能量超过人眼或光学传感器所允许的范围时，就会对人眼或光学器件产生破坏作用，造成人的晕眩或失明以及光学传感器饱和甚至烧毁装备。其中由于激光致盲所需要的激光能量远远小于直接毁伤敌方人员和军事装备的能量，因而实现起来较容易。人眼受激光照射后，会造成严重伤害，就其热效应来说，主要会使人眼发生以下病变:(1)角膜损伤。角膜吸收激光后，轻者使角膜发生水肿，重者使角膜出现溃疡或穿孔。(2)晶状体损伤。激光入射到晶状体，致使晶状体混浊而变得不透明，甚至烧焦致残。(3)视网膜损伤。激光对人眼视网膜的损伤程度从单纯地发红、暂时性致盲到人眼永久性失明，严重者可使视网膜造成爆裂，眼底大面积出血，正因为激光致盲武器威力巨大，给人类带来严重残疾，且无恢复可能，容易带来造成人道主义灾难，因此联合国在1998年生效的《关于激光致盲武器的议定书》对激光致盲武器进行了限制。但是由于用激光高能武器攻击目标时，不需要武器系统有相应的射角和提前量，转换目标时速度快，性价比高，因此世界各国都很重视。

4.激光通信技术

在现代战场，强大的陆海空天的一体化指挥控制系统是夺取战争胜利至关重要的因素，而通信的保密是关键环节，由于激光的良好特性，使其在不同的介质中成为良好的信息载体，如：大气、光纤、空间、水下都有很好的传输特性，而且由于激光的频率宽，通信传输容量大，方向性好、速率高、延时小；发射光斑小不容易被敌方截获，安全保密性好；跟微波通信相比还有体积小、质量轻、功耗低，同时由于空间复杂电磁环境对光束范围很窄的激光光束影响较小等许多优点决定了激光通信满足多种场合的需求。未来会采用激光星间链路在空间组网，实现星地、高轨道、低轨道星星间激光通信。激光通信系统通常包括激光器；激光发射和接收系统、激光滤波和激光探测、调制和编码是实现高速率、低误码传输的保证；瞄准跟踪系统，在视场中搜索和瞄准目标，确保发送信息和接收信息的双方的对准。

5.结束语

激光技术的发展还远不止以上所列的内容，还有激光成像、激光欺骗干扰等技术，每一项技术的发现和快速发展都会在军事领域带来相应的变革，影响着战争模式，我国的激光技术一定能够跻身世界先进行列，为强国梦和强军梦做出贡献。

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